Zakład Metrologii i Modelowania Procesów Agrofizycznych działalność swą koncentruje na badaniu i modelowaniu procesów wymiany masy i energii w układzie gleba-roślina-atmosfera, określaniu relacji między parametrami fazy stałej ośrodków porowatych i granularnych a ich współczynnikami wymiany masy i energii oraz parametrami mechanicznymi, jak również na rozwoju metod opisu fizycznych właściwości ciał koloidalno-kapilarno-porowatych. W sferze zainteresowań badawczych Zakładu leży także termodynamiczny opis i interpretacja procesów zachodzących w układzie gleba-roślina-atmosfera oraz ciałach kapilarno-porowatych, rozwój nowych metod pomiarowych i aparatury, systemów monitorowania i metod analizy oraz interpretacji wyników dotyczących czasowej i przestrzennej zmienności różnorodnych parametrów. Tworzone są ponadto numeryczne i kartograficzne bazy danych, zawierające parametry środowiska wzrostu i rozwoju roślin. Bazy te wykorzystywane są następnie w złożonych modelach przewidujących stopień wykorzystania zasobów wodnych, co pozwala na optymalizację procesów nawadniania, a tym samym wzrost wydajności upraw w zróżnicowanych warunkach glebowo-klimatycznych.
W obrębie Zakładu powołane zostały cztery laboratoria badawcze, wyposażone w nowoczesną aparaturę naukową. W Laboratorium Spektroskopii Dielektrycznej badana jest wilgotność i zasolenie obiektów przy wykorzystaniu czujników TDR (reflektometrii w domenie czasowej) i FDR (reflektometrii w domenie częstotliwości) , a także konstruowane i rozwijane są prototypowe czujniki (jonowo-selektywne, potencjału redoks, wilgotności, natlenienia, itp.) służące do pomiaru właściwości fizycznych oraz chemicznych gleb i roślin. Laboratorium Monitoringu Środowiska Przyrodniczego dokonuje pomiarów hydrofizycznych i termicznych właściwości gleb, takich jak: krzywe retencji wody z efektem histerezy, wodne i termiczne współczynniki przewodności i pojemności cieplnej, których wyniki są konieczne do opisu procesów wymiany masy i energii w układzie gleba-roślina-atmosfera.
W Laboratorium Termografii wykorzystywane są natomiast metody NDT (badanie nieniszczące obiektów) – obrazowania termicznego oraz obrazowania spektroskopowego (w zakresach promieniowania ultrafioletowego i podczerwonego oraz światła widzialnego) w celu określenia właściwości absorpcyjnych, dyspersyjnych oraz emisyjnych badanych obiektów (gleba, materiały roślinne, produkty spożywcze). Laboratorium Oceny, Ulepszania i Wykorzystywania Osadów Pofermentacyjnych posiada aparaturę badawczą służącą do określania wodnych i termicznych charakterystyk ośrodków porowatych, w szczególności gleby. Jest ono wyposażone również w mikrotomograf rentgenowski służący do badania struktury gleby. Wyniki pomiarów uzyskiwane w laboratoriach wykorzystywane są do modelowania fizycznych procesów i zjawisk zachodzących w środowisku oraz obiektów będących przedmiotem badań.
